软件设计综述

最新推荐文章于 2025-05-26 10:23:15 发布

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本文详细阐述了软件设计的任务与目标，探讨了软件体系的逻辑和物理架构，包括MVC模式，以及软件设计的流程，涵盖界面层、业务逻辑层和数据存储设计。同时介绍了软件设计说明书的重要性和内容，以及数据字典在设计中的作用。

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软件设计综述

1. 软件设计的任务与目标

什么是软件设计？
软件设计是针对需求分析阶段提出的系统需求，给出具体的软件设计方案，解决如何做的问题。即软件需求是解决“做什么”，软件设计是解决“如何做”。
软件设计简述：
任务和目标：以软件需求规格设计说明书为依据，根据其提出的系统目标，进行数据设计（数据结构），系统结构设计（软件系统的体系结构），过程设计（吧结构转换为软件的过程性描述），并且形成软件的具体实现方案，撰写《软件设计说明书》。
成果：《软件设计说明书》简称SDS
实施人：系统架构师，软件设计师。

2. 软件体系的内涵与主要类型

软件体系是一个系统的高层次的组织结购，是系统的组件和组件之间的关系，组件与系统之间的关系，以及其中的设计和原理。其中，体系是针对一个系统而言，每个系统都有其自身的独特体系结构，而体系结构也是决定软件的开发。如何组织一个系统的体系结构，如何对当前系统的总体结构进行设计，关乎于系统开发的顺利进行，是软件设计的第一步。
软件体系结构有一个模式为体系结构模式，这个模式是根据软件开发经验总结出来，且命名的，是针对某一类型软件具有通用性和推广价值的设计方案。

UML的架构：“4+1”视图，包含4种架构视图，如下所示

1. 逻辑结构：

（1）整体/模块化结构
在这里插入图片描述
（2）分层架构

较高的层可以调用较低的层
（3） MVC架构
Model View ConTroller，典型的软件开发架构，分为三层，持久化层，控制层，界面层，这三层可以单独存在，也可以连在一起，即可以同时开发这三个层面，从而使得开发的效率变快，开发的时间变短，并且代码组织清晰，更易于维护，还有很高的代码重用性，更好的团队开发体验性，更高的代码清晰度。
在这里插入图片描述

2. 物理架构：

（1）单机模式（单机版）
特点：不依赖网络，信息无法共享
在这里插入图片描述
（2） C/S架构
实现了信息共享，有一部分源码会在本地计算机上，人机交互性比较好（时间上响应会比较块），系统效率比较高，维护升级比较困难，胖客户端瘦服务器，数据安全性差，

在这里插入图片描述

（3） B/S架构
B/S是浏览器服务器的系统，安装比较便利，与平台没有关系，这个在本地计算机的代码会很少，所以响应时间会比较长与C/S比较的话，

在这里插入图片描述
（4）混合架构
既然B/S,C/S各有优缺点，那么就会想到将两种架构结合起来，因此就有了混合架构

在这里插入图片描述
3. 进程架构：
系统运行时线程的构成及其控制，与系统性能有关
4. 开发架构：
软件物理单元的组成及其关系，与软件开发管理及开发过程的设计有关。

3. 软件设计的流程，内容与主要的技术

设计流程：
设计界面层，设计业务逻辑层，设计数据库，设计对应的接口，前三个可以同时进行，然后再按照设计的方式来定义接口，将前面三个部分连接起来。以下是对应的流程。

1. 设计界面层流程：

在这里插入图片描述

（1）交互设计，生成原型，简易的界面交互模式，根据功能而完成的界面
（2）视觉设计：生成产品模型效果图。原型接受之后，就应该设计视觉效果，使人们在使用的时候能在视觉上产生愉悦感，更加重视色彩，风格，图画等等。
（3）生成DEMO：是用前端技术实现出来，以便于后端可以在界面的基础上完成对应的要实现的功能。
（4）主要用到的技术是前端的技术，以及界面设计的视觉技术。

2. 业务逻辑层的设计流程：

领域模型：
领域模型领域模型是对真实世界中概念类的表示，而不是软件对象的表示。它不是用来描述软件类、软件架构领域层或有职责软件对象的一组图。用一组类图来表示，这些类没有操作，模型可以反映出领域对象或者概念类，概念类之间的关联，概念类的属性等等。在其中，有一些概念类的知识。主要有识别概念类，即在一个系统中我们要识别出其中的概念类，并且能够分析出类之间的关联，这种关联在这个系统中是否有影响和作用，（在关联中，我们可以用UML来表示），还有就是关联的方向，关联的角色，多重关联。分析出这些将有利于我们进行设计软件。
设计模式：
是一套一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、系统设计的
总结。其中有一种设计模式是控制器，控制器有两种方案，一个是方面控制器，一个是用例控制器。还有其他的设计模式，比如，信息专家，创建者，低耦合（不要与陌生人讲话，即不要与陌生的进行通讯），高内聚等等。

3. 数据存储设计流程：

设计范围：

	业务数据在外村中的存储结构：
		文件：
			格式有自定义格式和标准格式两种

优缺点：不需要其他软件的支持，容易作为网络数据交换数据，不利于数据的并发访问
数据库：
可以实现数据共享，减少冗余度，数据独立，并且可以实现数据的集中控制，还有就是数据库具有数据安全性，一致性，可靠性的特点。数据库有关系数据库，网状数据库，树状数据库等等。
业务数据在内存中的管理组织：
内存数据库 (Main Memory Database, MMDB. 亦称为
主存数据库)，速度快，提高性能，但是存在的问题是内存数据与磁盘数据同步。内存数据库有：TimeTen，SolidDB等等。
数据库设计：
设计内容：数据表，索引，视图，存储过程/函数。
信息来源：领域模型，业务原则。
业务实体对应数据表，业务实体属性对应表的字段，实体关系对应表与表之间的关联（涉及外键）
设计策略：

a. 表的命名：与业务实体一致，避免保留字。
b. 字段命名：表面写_属性名。
c. 拆分大表，使得经常访问的字段为一张表，避免检索过程中的效率低下。
d. 使用数据字典。
e. 使用递归表。

4. 软件设计说明书的用途和主要内容

目的：

便于项目内部各职能的成员进行沟通和项目执行的依据（比如编码，测试等等）
是作为项目的一部分，是项目文档的一部分。
内容：
. 前言
1.1 编写目的
1.2 项目概述
1.3 术语定义、缩写词
1.4 引用文档
2 2. . 设计约束
2.1 设计目标
2.2 设计原则
2.3 设计约束
2.1 3.1 遵循标准
2.2 3.2 环境与工具
2.3 3.3 技术限制
逻辑架构设计
3 3 .1 设计决策
3 3 .2 软件单元
3 3 .3 处理流程
接口设计
4.1 外部接口( ( 包括界面、与外部系统) )
4.2 内部接口
数据库存储设计
5.1 数据库表
5.2 视图、函数及存储过程
详细设计
6.1 软件单元1 1
6.1.1 功能描述 6.1.2 处理流程
6.1.3 内部数据 6.1.4

5. 数据字典

数据字典：
是递归表，是供他表查询的基础数据。
在存储中，有一些具有特殊结构的数据需要将其中的关系与结构存储下来，而普通的表没有办法做到这一点，所以就有了数据字典的概念。有的结构比如是树状结构，数据字典就相当于一个表中存了根目录，和子目录，子目录的子目录等等。
与数据库中的数据字典区分，数据库对于字典的定义是：指对数据的数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理逻辑、外部实体等进行定义和描述，其目的是对数据流程图中的各个元素做出详细的说明。

数据字典的结构：
1 dict_id 数据字典的id值
2 dict_parent_id  数据字典中该节点所对用的双亲的id
3 dict_index   数据字典中该节点显示的优先值
4 dict_name  数据字典中的名称
5 dict_value   数据字典该节点所对用的值。
 注意数据字典是一个递归表，其dict_parent_id是指向的上级节点。

例如：
Dict_id Dict_parent_id Dict_index Dict_name Dict_value
1 null 1 数据字典根
2 1 1 Null 书籍类型
3 1 2 Null 书籍语言
4 2 1 Null 悬疑
5 2 2 Null 童话
6 3 1 Null 汉语
7 3 2 Null 英语
结构是：
在这里插入图片描述

数据字典的接口：
如下：

public interface IDataDictDAO {
     //  增加一条数据信息
	public int insert(DataDict ddict);
     //  根据给定的数据字典信息进行更新
	public int update(DataDict ddict);
     //  根据给定的id删除一条数据字典信息
	public int delete(int ID);
     //  根据给定的数据字典查找信息查找
	public List<DataDict> select(String condt); 
    //  根据给定id查找以此id为根的下层子节点
	public List<DataDict> findByID(int id) ;
    //  根据给定id查找以此id为根的所有下层子节点
	public void findAllSonByID(List<DataDict> list, int id);
    //  根据给定id判断该节点是否有下层子节点
	public boolean hasChildren(int id) ;
}

如何使用：
比如获取所有的书籍类型：

List<DataDict> list = new LinkedList<DataDict>();
new DataDictSrv().findAllSonByID(list, ConstValue.CONST_PLAYTYPE);

这样就从数据库中找到所有的书籍的类型然后遍历list就可以输出书籍类型